FI90841B

FI90841B - Blade guard for clearing equipment

Info

Publication number: FI90841B
Application number: FI911898A
Authority: FI
Inventors: Bror Hult
Original assignee: Fmg Timberjack Ab
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1993-12-31
Also published as: FI90841C; US5144748A; NO175708B; NO175708C; NO911573D0; NO911573L; CA2001135A1; SE8803781L; FI911898A0; SE465560B; SE8803781D0; WO1990004502A1

Description

9084190841

Teränsuojain raivauslaitteisiin Tämä keksintö liittyy metsienraivauslaitteen te-5 ränsuojaimeen, jossa laitteessa on runkoon sovitetun akselin kannattama pyörivä leikkuri tai terä jota voidaan pyörittää moottorilla. Tällaiset laitteet kiinnitetään usein metsätyökoneiden puomiin ja niitä käytetään pensaikkojen ja tiheikköjen raivaamiseen.This invention relates to a blade guard for a deforestation device, the device having a rotary cutter supported by a shaft fitted to the frame or a blade which can be rotated by a motor. Such equipment is often attached to the boom of forestry machinery and is used to clear bushes and thickets.

1010

On käytetty metsänraivaustyökaluja, joita kannatetaan yleensä metsätyökoneeseen kiinnitetyllä verrattain pitkällä puomilla, joilloin puomi liikkuu tason suuntaisesti ja sitä voidaan pyörittää ajoneuvossa olevan kiinnitys-15 pisteen ympäri. Vartta voidaan liikuttaa ajoneuvosta poispäin ja ajoneuvoon päin ja puomin päässä oleva puhdistusyk-sikkö pidetään vakiokorkeudella maan pinnasta pinnansuun-taisen liikkeen aikana. Vakiokorkeutta voidaan yleensä säätää. Moottorilla pyöritettävää levyä on käytetty puhdis-20 tusyksikkönä, jolloin levyssä on levyn ulkokehälle nivelillä kiinnitettyjä teriä tai varstoja. Terät tai varstat liikkuvat verrattain suurella nopeudella levyn suuren halkaisijan ja suuren pyörimisnopeuden, joka on yleensä 1500 rpm, yhdistelmän takia. Koska terien tai varstatyökalujen 25 on oltava verrattain painavia toimiakseen halutulla tavalla, niiden kineettinen kokonaisenergia on suuri. Jos varstat iskevät kiviin tai puunkappaleisiin, nämä esineet sinkoutuvat pitkän matkan päähän yksiköstä suurella nopeudella, koska on mahdotonta asentaa sellaista suojalaitetta, 30 joka peittäisi kokonaan pyörivän levyn, koska tällöin varstat eivät ulottuisi puhdistettavaan kasvustoon. Laite vaati tästä syystä erittäin laajan suoja-alueen, jonka halkaisija voi olla jopa 100 metriä. Koska ajoneuvo on luonnollisesti sijoitettu vaara-alueen sisälle, yksikössä täytyy olla suo-35 jäin kuljettajaan osoittavalla puolella, mikä johtaa siihen, että yksikkö voi raivata ainoastaan silloin kun sitä liikutetaan sivuttain tai poispäin koneesta, mikä on hait- 2 ta. Lisähaitta on se, että pyörimisnopeuden ja sillä tavoin yksikön tehokkuuden lisääminen on vaikeaa, koska tällöin teriin tai varstoihin kohdistuisi niin suuria voimia, että että ne voisivat repiä terät tai varstat irti, mikä laiteen 5 tehokkuuden vähenemisen lisäksi aiheuttaisi suuren vaaran. Tällä tunnetulla laitteella on siten joitakin heikkouksia.Deforestation tools have been used, which are usually supported by a relatively long boom attached to a forestry machine, whereby the boom moves parallel to the plane and can be rotated around the attachment-15 point in the vehicle. The arm can be moved away from the vehicle and the cleaning unit facing the vehicle and at the end of the boom is kept at a constant height above the ground during the parallel movement. The standard height can usually be adjusted. The motor-rotating plate has been used as a cleaning unit, in which case the plate has blades or shafts hinged to the outer circumference of the plate. The blades or toes move at a relatively high speed due to the combination of the large diameter of the plate and the high rotational speed, which is usually 1500 rpm. Since the blades or shank tools 25 must be relatively heavy to function as desired, their total kinetic energy is high. If the stalks strike rocks or pieces of wood, these objects will be thrown a long distance from the unit at high speed, as it is impossible to install a protective device 30 that would completely cover the rotating plate, because then the stalks would not reach the crop to be cleaned. The device therefore required a very wide protection area, which can be up to 100 meters in diameter. As the vehicle is naturally located inside the danger area, the unit must have a guard on the side facing the driver, which means that the unit can only be cleared when it is moved sideways or away from the machine, which is a disadvantage. A further disadvantage is that it is difficult to increase the rotational speed and thus the efficiency of the unit, because then the blades or the blades would be subjected to such large forces that they could tear the blades or the blades off, which would not only reduce the efficiency of the device 5. This known device thus has some weaknesses.

Pyörivän terillä tai varstoilla varustetun levyn sijasta on yritetty käyttää pyörivää terää sellaisen yksilö kön aikaansaamiseksi jolla ei olisi tällaisia haittoja.Instead of a rotating blade or shank plate, attempts have been made to use a rotating blade to provide an individual without such disadvantages.

Tällainen rakenne käytännössä poistaa sen riskin, että esineitä sinkoutuu poispäin yksiköstä, mikä tarkoittaa sitä, että suojasädettä voidaan pienentää enemmän normaaleihin arvoihin. Tässä tapauksessa terä on kuitenkin suojattava 15 osumiselta suurempiin kiviin tai vastaaviin esineisiin koska terä ei taivu sen osuessa kiinteään kohteeseen päinvastoin kuin nivelellä kiinnitetyt varstat tai terät. Keksinnön tarkoituksena on siten saada aikaan terän suojalaite. Tämä on erityisen tärkeää silloin kun terässä on vain 20 muutamia melko suuria teräsektoreita, koska koko yksikkö, johon kuuluu moottori ja laakerointi, joutuu voimakkaiden iskujen kohteeksi kun nämä teräsektorit osuvat kiinteisiin kohteisiin jos leikkaava reuna osuu suorassa kulmassa esineeseen sillä seurauksella että terä pysähtyy yhtäkkiä.Such a structure practically eliminates the risk of objects being thrown away from the unit, which means that the protection radius can be reduced more to normal values. In this case, however, the blade must be protected from hitting larger stones or similar objects because the blade does not bend when it hits a fixed object, in contrast to articulated arms or blades. The object of the invention is thus to provide a blade protection device. This is especially important when there are only a few fairly large steel sectors in the blade, as the entire unit, including the motor and bearings, is subjected to strong shocks when these steel sectors hit fixed targets if the cutting edge hits the object at right angles.

25 Tällaisen terän äärimmäinen toteutustapa voisi olla samanlainen terä, joita käytetään tavallisissa pyöriväteräisissä ruohonleikkureissa, joissa on pitkänomainen veitsi, jossa on vain kaksi leikkuureunaa.25 The extreme embodiment of such a blade could be similar to a blade used in conventional rotary blades with an elongated knife with only two cutting edges.

30 Tämä päämäärä saavutetaan terän suojalaitteella, jossa on napaosa, jonka halkaisija on pienempi kuin pyörivän terän suurimman ulottuvuuden halkaisija ja joka napaosa on järjestettty likimain samanakseliseksi akselin kanssa ja joka on vapaasti pyörivä rungon suhteen ja jossa on tietty 35 määrä kiinteitä varsia jotka on tukevasti kiinnitetty npao-saan ja ulottuvat terän alan tai pyörivän terän määräämän 3 90841 ympyrän ulkopuolelle, jolloin varret on sijoitettu edullisimmin tasaisin kulmavälein sijaitseviin asemin napaosan ympärille.This object is achieved by a blade guard having a hub portion having a diameter smaller than the diameter of the largest dimension of the rotating blade, the hub portion being arranged approximately coaxial with the axis and freely rotatable relative to the body and having a plurality of fixed arms securely attached to the npa. and extend beyond the circle defined by the blade area or the rotating blade 3 90841, the arms being most preferably positioned at regular angular intervals around the hub portion.

5 Kuvioiden lyhyt selitys:5 Brief explanation of the figures:

Kuvio 1 esittää raivausyksikköä, joka on kiinnitetty tasossa liikkuvaan ulokepuomiin.Figure 1 shows a clearing unit attached to a cantilevered boom.

Kuvio 2 esittää puhdistusyksikköä ulokepuomista 10 irrotettuna ylhäältäpäin.Figure 2 shows the cleaning unit detached from the cantilever 10 from above.

Kuvio 3 on laitteen sivukuva kuvion 2 viivaa III -III pitkin leikattuna.Figure 3 is a side view of the device taken along line III-III of Figure 2.

Kuvio 1 esittää kuinka raivausyksikkö, jota tässä 15 on merkitty yleisesti numerolla 1, voidaan kiinnittää tasossa liikkuvan ulokepuomiin, jota on tässä merkitty yleisesti numerolla 2, joka on sijoitettu tavanomaiseen metsä-työkoneeseen (ei esitetty). Kuten piirustuksesta näkyy, vartta voidaan pyörittää pystysuoran akselin 16 ympäri 20 ajoneuvon kiinnityspisteessä ja sitä voidaan myös heiluttaa ulos- ja vastaavasti takaisinpäin ajoneuvon suhteen. Tason-suuntaisen liikkeen seurauksena puhdistusyksikkö seuraa suoraviivaista rataa liikkuessaan ulos- ja vastaavasti sisäänpäin metsätyökoneen suhteen. Tämä rata voidaan säätää 25 maan pinnan tason suuntaiseksi. Varsi sinänsä ei ole keksinnön kohteena ja sitä ei siten kuvata tässä tämän tarkemmin.Figure 1 shows how a clearing unit, generally designated 15 herein, can be attached to a planar moving cantilever beam, generally designated 2 herein, located on a conventional forestry machine (not shown). As shown in the drawing, the arm can be rotated about a vertical axis 16 at a vehicle attachment point and can also be swung outward and backward relative to the vehicle, respectively. As a result of the planar movement, the cleaning unit follows a straight path as it moves outwards and inwards with respect to the forestry machine, respectively. This trajectory can be adjusted parallel to the ground level of 25 countries. The arm per se is not an object of the invention and will therefore not be described in more detail here.

Kuviot 2 ja 3 esittävät lähemmin puhdistusyksik-30 köä. Terässä 3 on sahahampaat 4 ja se on kiinnitetty akselille 6 pulteilla 5, jolloin akseli on kiinnitetty runkoon rullalaakereilla 7. Runko 8 käsittää kaksi ylöspäin ulottuvaa osaa 9' ja 9''. Osat 9', 9'' on kiinnitetty saranoilla yläpäistään puomin 2 päähän. Hydraulisylinteri 10 ulottuu 35 rungon 8 ja puomin 2 välille puhdistusuksikön kulma-aseman säätämikseksi. Hydraulimoottori 11, joka käyttää terää 4 akselin 6 välityksellä, on sovitettu kahden runko-osan 9', 9'' väliin. Hydraulimoottorille 11 syötetään tavomaiseen tapaan hydraulinestettä hydrauliputkiston (ei esitetty) välityksellä. Runko 8 käsittää myös osan 12, joka ulottuu 5 alaspäin ja ympäröi akselia ja johon laakerit 7 on sovitettu. Napaosa 13 on järjestetty vapaasti pyöriväksi tämän ulokeosan 12 ulkopinnalle. Napaosan halkaisija on pienempi kuin terän halkaisija. Napaosaan 13 on tukevasti liitetty kiinteitä säteensuuntaisia varsia 14, jotka on sijoitettu 10 tasaisin kulmavälein sijaitseviin asemiin napaosan ulkokehän ympärille. Varret ulottuvat terän alueen ulkopuolelle ja ne on taivutettu hiukan alaspäin terän ulkoreunan ohi, kuten nähdään parhaiten kuviosta 3. Kuten kuviosta 2 nähdään, ne varsien 14 osat, jotka ulottuvat terän alueen 15 ulkopuolelle, on taivutettu hieman terän pyörimissuunnan kanssa samaan suuntaan. Pyörimissuunta on merkitty nuolella 15 kuviossa 2. Varsien 14 välinen etäisyys on valittu siten että se sallii raivattavan kasvuston ulottumisen terälle kahden vierekkäisen varren välistä napaosaan saakka. Napa-20 osa on leikattu puoliympyrämäiseksi kahden rinnakkaisen varren 14 välissä. Vierekkäisten varsien välinen etäisyys on lisäksi valittu siten, että suuremmat kivet, samoin kun suuremmat puut eivät saa vahingoittua terän takia, eivät ulotu riittävän pitkälle kahden rinnakkaisen varren väliin 25 koskettaakseen terää. On korostettava, että kiviä tai vastaavia, jotka ovat riittävän kapeita vastatakseen raivaus-kokoiseksi kasvaneen kasvuston paksuutta, ei esinny yleensä sillä korkeudella, jolla raivauslaitetta normaalisti liikutetaan maan yläpuolella raivattessa. Jos yksi varsista 30 iskeytyisi esimerkiksi suorakulmaisesti pienehköön puuhun, joka on raivattava, koko suojalaite antaa periksi napaosan 13 pyörivän kiinnityksen runkoon 8 ansiosta. Tätä on helpotettu siten, että varsien ulompia päitä on taivutettu hieman sivullepäin. Tämän taivutuksen ensisijainen tarkoitus 35 on kuitenkin estää se, että materiaalia kiilautuu varsien ja terän ja/tai rinnakkaisten varsien väliin. Ideana on sen 90841 5 estäminen, että pyörivälle terälle putoava ja terän mukana kulkeva materiaali pysähtyy varteen ja siten kiilautuu varren ja terän väliin. Sitävastoin terä antaa materiaalille impulssin, joka suuntautuu ulospäin vartta pitkin jol-5 loin materiaali tällä tavoin syötetään ulospäin ja pois terältä.Figures 2 and 3 show the cleaning unit 30 in more detail. The blade 3 has saw teeth 4 and is fastened to the shaft 6 by bolts 5, whereby the shaft is fastened to the frame by roller bearings 7. The frame 8 comprises two upwardly extending parts 9 'and 9' '. The parts 9 ', 9' 'are hinged at their upper ends to the end of the boom 2. The hydraulic cylinder 10 extends 35 between the body 8 and the boom 2 to adjust the angular position of the cleaning unit. A hydraulic motor 11, which drives the blade 4 via a shaft 6, is arranged between two body parts 9 ', 9' '. Hydraulic fluid is supplied to the hydraulic motor 11 in a conventional manner via hydraulic piping (not shown). The body 8 also comprises a part 12 which extends 5 downwards and surrounds the shaft and in which the bearings 7 are fitted. The hub part 13 is arranged to rotate freely on the outer surface of this cantilever part 12. The diameter of the pole piece is smaller than the diameter of the blade. Fixed radial arms 14 are firmly connected to the hub portion 13 and are positioned 10 at evenly spaced angular positions around the outer circumference of the hub portion. The arms extend beyond the blade region and are bent slightly downwardly past the outer edge of the blade, as best seen in Figure 3. As seen in Figure 2, those portions of the arms 14 that extend beyond the blade region 15 are bent slightly in the same direction as the blade rotation. The direction of rotation is indicated by the arrow 15 in Figure 2. The distance between the stems 14 is chosen so as to allow the crop to be cleared to extend onto the blade from two adjacent stems to the hub portion. The pole-20 portion is cut into a semicircle between two parallel arms 14. In addition, the distance between adjacent stems is chosen so that larger stones, as well as larger trees must not be damaged by the blade, do not extend far enough between two parallel stems 25 to contact the blade. It should be emphasized that rocks or the like that are narrow enough to correspond to the thickness of the crop that has grown to clear size do not usually occur at the height at which the clearing machine is normally moved when clearing above ground. If, for example, one of the arms 30 strikes at right angles to a smaller tree which has to be cleared, the entire protective device gives way due to the rotatable attachment of the pole part 13 to the frame 8. This is facilitated by bending the outer ends of the arms slightly sideways. However, the primary purpose of this bend is to prevent material from wedging between the arms and the blade and / or parallel arms. The idea is to prevent the material 90841 5 from falling on the rotating blade and accompanying the blade from stopping the shank and thus wedging between the shank and the blade. In contrast, the blade imparts an impulse to the material that extends outwardly along the shaft whereby the material is fed outwardly and out of the blade.

Teränsuojaimen symmetrisen rakenteen ansiosta raivausyksikkö voi työskennellä kaikkiin liikesuuntiin maan pinnan suuntaisesti ilman minkäänlaisia ra-10 joituksia. Raivauslaitteen ajoneuvon puoleisella sivulla ei tarvita minkäänlaisia erikoissuojavarusteita. Siten terä yhdistettynä teränsuojaimeen aikaansaa erittäin yksinkertaisen ja tehokkaan ratkaisun mekaanisiin raivausvälinei-siin tähän asti liittyneisiin ongelmiin.Terän pyörimisno-15 peus ei periaatteessa ole rajoitettu ylöspäin (tai alaspäin), ja voidaan siten valita kulloistenkin olosuhteiden mukaisesti. Tavallisesti käytetään 2200 rpm kierrosnopeut-ta.Thanks to the symmetrical structure of the blade guard, the clearing unit can work in all directions of movement parallel to the ground without any restrictions. No special protective equipment is required on the vehicle side of the clearing machine. Thus, the blade combined with the blade guard provides a very simple and efficient solution to the problems hitherto associated with mechanical clearing means. The rotational speed of the blade is in principle not limited upwards (or downwards) and can thus be selected according to the circumstances. Usually 2200 rpm is used.

20 Keksintöä voidaan tietenkin muunnella monella ta valla oheisten vaatimusten puitteissa. Yksikkö voidaan esimerkiksi asentaa minkälaiseen puomiin tahansa. Terää voidaan käyttää minkä tahansa tyyppisellä moottorilla. Käytettävä moottori voi olla esimerkiksi bensiinitoiminen tai 25 sitä voidaan käyttää hydraulisesti, sähköisesti, pneumaattisesti tai muulla sopivalla tavalla. Moottoria ei edelleen tarvitse asentaa suoraan terän yhteyteen. Käytettävä terä voi tietenkin olla halutunlainen, varret on esitetty ulottuviksi säteittäisesti navan keskeltä ulospäin suunnilleen 30 terän ulkokehälle, jossa ne on taivutettu alaspäin terän reunan ohi ja taivutettu hieman terän pyörimissuuntaan.The invention may, of course, be modified in many ways within the scope of the appended claims. For example, the unit can be mounted on any type of boom. The blade can be used with any type of motor. The engine used may be, for example, petrol-powered or may be operated hydraulically, electrically, pneumatically or in any other suitable manner. The motor still does not need to be mounted directly on the blade. The blade to be used may, of course, be as desired, the arms being shown extending radially from the center of the hub outwards to approximately the outer circumference of the blade, where they are bent downwards past the edge of the blade and bent slightly in the direction of rotation of the blade.

Teriä voidaan kuitenkin taivuttaa niiden koko vapaan pituuden matkalla jotta edelleen estettäisiin kasvisjätteiden tai vastaavien kiilautumista. On myös ajataltavissa, että 35 olisi sopivaa taivuttaa varsia hieman navasta ylöspäin, jolloin varsien ja terän välinen etäisyys kasvaa hiukan 6 terän ulkokehää kohti, mikä edelleen helpottaa jätteiden poistoa terältä . On edelleen ajateltavissa, että terän yläpinnalle järjestetään hampaat tai vastaavat, jolloin hajoitetaan terän ja varsien väliin kiilautunut materiaali, 5 tai järjestetään terään spiraalimaiset laipat, jotka syöttävät materiaalin ulospäin. Näitä piirteitä voidaan tietenkin yhdistellä sekä keskenään että varsien taivuttamisen kanssa. Eräässä toisessa ajateltavissa olevassa suoritusmuodossa varret on suunnattu suoraan ulospäin terän ulkoreunan 10 ohi ja niitä ei ole taivutettu alaspäin terän reunan ohi. Tämä voi sopia joihinkin erikoissovellutuksiin. Napaosan varsien ei tarvitse olla tasaisesti ja/tai symmetrisesti jakautuneina navan ympärille, vaikkakin se on sopivaa normaalitapauksissa. Voi olla edelleen ajateltavissa, että 15 terän alle järjestetään suojalaite, tietenkin sillä ehdolla, että rungon osa ulottuu terän ohi tai terän keskiön läpi. Tässä tapauksessa suojalaite voi estää terän koskettamisen maahan jos terää lasketaan huomaamatta tai maa on hyvin epätasainen.However, the blades can be bent along their entire free length to further prevent wedging of vegetable waste or the like. It is also conceivable that it would be convenient to bend the arms slightly upwards from the hub, whereby the distance between the arms and the blade increases slightly towards the outer circumference of the blade 6, which further facilitates the removal of debris from the blade. It is further conceivable to provide teeth or the like on the upper surface of the blade, in which case the material wedged between the blade and the shafts is dissipated, or spiral-like flanges are provided in the blade, which feed the material outwards. These features can, of course, be combined both with each other and with the bending of the arms. In another conceivable embodiment, the arms are directed straight outwardly past the outer edge 10 of the blade and are not bent downwardly past the edge of the blade. This may be suitable for some special applications. The arms of the hub portion need not be evenly and / or symmetrically distributed around the hub, although this is suitable in normal cases. It may still be conceivable to provide a protective device under the 15 blades, provided, of course, that a part of the body extends past the blade or through the center of the blade. In this case, the safety device can prevent the blade from touching the ground if the blade is lowered unnoticed or the ground is very uneven.

Claims

90841 7

A blade guard (13, 14) for clearing devices (1) with a rotatable cutter or blade (3) mounted on a shaft (6) and rotatable by a motor (11), the shaft (6) being fitted to the frame (8) ), characterized in that the blade guard (13, 14) comprises a hub part (13) having a diameter smaller than the diameter or the largest dimension of the rotatable blade (3), the hub part (13) being arranged substantially coaxial with the shaft (6) (3) close to and freely rotatable relative to the body (8), and a plurality of fixed, substantially radial arms (14) firmly connected to the hub portion and extending beyond the outer circumference of the blade or the circle defined by the outer ends of the rotating blade 15, the arms being most preferably positioned with an even angular distribution around the pole portion.

Blade guard according to Claim 1, characterized in that the arms (14) are slightly bent by a part extending past the outer circumference of the blade (3) in the direction of rotation (15) of the blade (3).

Blade guard according to one of the preceding claims, characterized in that the arms (14) are bent slightly downwards past the edge of the blade (3).

Blade guard according to one of the preceding claims, characterized in that the arms (14) are bent slightly along their entire free length in the direction of rotation (15) of the blade (3).

Blade guard according to one of the preceding claims, characterized in that the distance of the arms (14) from the blade (3) increases slightly towards the outer edge of the blade (3). 8